高分辨率衛(wèi)星遙感影像

張志文

摘要：以高分辨率衛(wèi)星影像作為信息源.應用3S技術，進行土地動態(tài)監(jiān)測和利用調(diào)查，可以把原來的工作方式變的更加高效。把大批量原有的人工艱苦作業(yè)改成室內(nèi)作業(yè)完成，具有客觀性與科學性強，并且省時省力成本低。所獲得的數(shù)據(jù)易于轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)格式，對于土地變化信息能夠準確、及時和全面的獲得，具有的優(yōu)點是常規(guī)方法所不能比擬的。

關鍵詞：高分辨率；土地利用；3S技術；衛(wèi)星遙感影像；圖斑

當前中國經(jīng)濟飛速發(fā)展，新農(nóng)村建設正在積極穩(wěn)妥的推進，各個鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)的建設也是蒸蒸日上，而對于城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村來說，土地的意義不言而喻。土地的利用狀況也是在每天發(fā)生著翻天覆地的變化，與之相關的是違法用地的現(xiàn)象屢次發(fā)生，非法占用耕地的想象發(fā)生頻繁尤其特別的是基本農(nóng)田，集鎮(zhèn)和城市的規(guī)劃存在著利用不合理、盲目擴張和批后管理嚴重滯后的現(xiàn)象。為了解決日益突出的國土資源問題，我國的國土資源局必須及時進行土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查和地籍調(diào)查，土地開發(fā)整理項目和基本農(nóng)田保護執(zhí)行情況進行檢測，違法用地現(xiàn)象要及時嚴厲的查處，土地總體利用情況規(guī)劃執(zhí)行等，這么多的工作都需要準確快速的獲取土地利用及其相關的變化情況。傳統(tǒng)的方法需要的時間長、效率低下、新增加的的道路具體的工作條件沒有相關資料參考，傳統(tǒng)方法已經(jīng)滿足不了當前的現(xiàn)狀。為了這一難題的有效解決，切實提高國土資源相關部門的工作效率，保障實現(xiàn)日常管理的現(xiàn)勢性、動態(tài)性和準確性，降低各種圖件制作和數(shù)據(jù)庫建設的成本支出，必須采用衛(wèi)星遙感技術進行土地利用調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測。

1衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的技術優(yōu)勢

遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)是遙感衛(wèi)星在太空探測地球地表物體對電磁波的反射，及其發(fā)射的電磁波，從而提取該物體信息，完成遠距離識別物體，將這些電磁波轉(zhuǎn)換，識別得到可視圖像，既為衛(wèi)星影像，通俗簡單解釋：就是衛(wèi)星在空中給地面拍的照片，地面長什么樣，它就能拍出什么樣。該技術不受時間和氣候的限制，并且數(shù)據(jù)更加的全面而且準確。現(xiàn)勢性很強較能及時的提供土地資源的圖形數(shù)據(jù)，能夠全面實現(xiàn)該區(qū)域的覆蓋。衛(wèi)星的精度高，分辨率為0.61m，可以滿足1：2000、1：5000及以上比例尺圖件成圖，符合當前土地調(diào)查的精度要求，能與航空相片媲美卻遠低于航拍片的成本。數(shù)據(jù)易于修改、攜帶、復制保存，易于跟GIS數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)共享。

2技術方法的實現(xiàn)過程

2.1總體思路。第一、購買衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)是經(jīng)過處理：色彩調(diào)整、影像糾正、選取大地控制點、鑲嵌等。第二、需要更新的的土地現(xiàn)狀圖與遙感影像進行迭加對比來觀察變化的數(shù)據(jù)。第三、通過GPS實測確定變化面積屬性等，通過室內(nèi)處理得到更新后的土地利用信息庫和利用現(xiàn)狀圖，根據(jù)這些變化來規(guī)劃出更加合理的測量計劃和野外調(diào)查。

2.2外業(yè)調(diào)查與量測。需要搜集更多的補充資料，設立解釋的標語，對于變化的圖斑進行調(diào)查檢驗：利用GPS先設置好控制點，實測控制點的坐標，收集一些相關數(shù)據(jù)，實際調(diào)查具體變化位置、土地狀況等將其填寫在記錄表，并繪制外業(yè)調(diào)繪圖。

2.3土地利用更新調(diào)查表的制作。制作土地調(diào)查表需要用到的一個關鍵平臺是MAPGIS平臺，把前期收集的各種數(shù)據(jù)全部上傳至電腦，在其平臺下利用數(shù)字成圖系統(tǒng)。對于有改變的圖斑來說進行大量的勾畫，使之建立完整的拓撲關系，最后生成土地利用的調(diào)查地圖，根據(jù)之前建立的解釋標志，參照相關數(shù)據(jù)庫最終繪制成跟新調(diào)查圖。

2.4對土地利用狀況的動態(tài)監(jiān)測。土地利用動態(tài)監(jiān)測是指運用遙感土地調(diào)查等技術手段和計算機、檢測儀等科學設備，以土地詳查的數(shù)據(jù)和圖件作為本地資料，對土地利用的動態(tài)變化進行全面系統(tǒng)的反映和分析的科學方法。監(jiān)測內(nèi)容主要包括土地利用變化的動態(tài)信息、耕地總量的動態(tài)平衡情況、農(nóng)業(yè)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整情況和基本農(nóng)田保護區(qū)狀況。在監(jiān)測報告中，一般要對監(jiān)測內(nèi)容進行分析，分析的主要內(nèi)容有地類變更分析、權屬變更分析、耕地變化動態(tài)分析和土地利用結(jié)構(gòu)變化分析。有了現(xiàn)狀圖可以進行分析變化特征和未來發(fā)展趨勢，為日常監(jiān)測和土地執(zhí)法提供科學依據(jù)。

3衛(wèi)星遙感技術在土地監(jiān)測中應用

在土地利用調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測中，衛(wèi)星遙感技術最大程度上實現(xiàn)了3S技術的集成：鑒于GPS所具有的巨大技術優(yōu)勢，衛(wèi)星遙感圖像采用了GPS技術采集控制點數(shù)據(jù)進行了前期影像糾正，在外業(yè)量測和調(diào)繪中也用到GPS測量，業(yè)內(nèi)屬性數(shù)據(jù)處理和圖形編輯以MAPGIS土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查，技術利用已有的詳查形成的基礎圖件，進行實際調(diào)查，對變化的地塊逐一繪測量。現(xiàn)有常用的兩種方法，第一利用經(jīng)緯儀和皮尺等測量工具進行實地測量，繪制圖斑。第二利用航測相片圖經(jīng)外業(yè)調(diào)繪獲取。這種方式精度低而且速度慢，如果測量的范圍大成本也是費用高周期長。衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)實時性強，覆蓋面廣，已成為獲取和更新國家基本比例尺地形圖和國家基礎信息系統(tǒng)不同種類，不同尺度數(shù)據(jù)庫所需要信息的重要途徑。利用衛(wèi)星遙感影像能夠快速的更新土地利用，已經(jīng)成為最為常用最為重要的調(diào)查方法。在其已有的土地上進行提取更新調(diào)查測量等一系列的后續(xù)活動，最終跟新土地利用的數(shù)據(jù)庫。工作流程主要包括外地實地調(diào)查，變化數(shù)據(jù)后處理、土地利用變化信息的提取和更新土地利用數(shù)據(jù)庫的步驟。

4遙感影像糾正與精度分析

遙感影像的幾何糾正是遙感影像處理的基礎，如何根據(jù)獲取的遙感影像參數(shù)情況，采取最簡單、快速、可靠的方法，在很短的時間內(nèi)完成了上級下達的任務，是目前測繪生產(chǎn)者一直追求的目標。隨著航天技術發(fā)展，在較少控制點的情況下，提高遙感影像糾正的速度和精度是當前亟需解決的問題。遙感影像的糾正采用多項式和共線方程進行糾正。而平常所用的共線方程糾正是建立在圖像坐標與地面坐標嚴格數(shù)學變換關系基礎上的，較大幅度的提高了其糾正的精度。

結(jié)語：當前遙感技術正日益成熟，高光譜遙感、雷達影像以及高分辨率影像將會更加廣泛的應用于全國各地的土地調(diào)查。土地利用管理信息系統(tǒng)和土地利用動態(tài)監(jiān)測體系將日臻完善。